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周培源讲座 | 黄永刚院士介绍可延展电子器件力学

2017-07-11  639


2017年7月3日,北京大学工学院 “周培源讲座”邀请到力学系系友、美国工程院院士黄永刚教授前来主讲。讲座由工学院力学与工程科学系主任段慧玲教授主持,工学院副院长王建祥教授、力学与工程科学系黄筑平、王大钧、王敏中、徐月亭、陈璞陈正励争李法新裴永茂陶建军魏悦广熊春阳易新张珏等以及百余名研究生一同出席了讲座。其它高校多位学者和学生也慕名前来聆听。

周培源先生是著名的力学家、理论物理学家、教育家和社会活动家,我国近代力学事业的奠基人之一。他培养了几代知名的力学家和物理学家,在组织领导我国学术界活动、推进国内外交流合作方面做出了重要贡献。为将周培源先生的思想发扬光大,北京大学工学院于2011年筹建了周培源讲座,邀请国内外知名学者为广大师生讲授重大科学问题及重大进展。为广大师生及力学界同仁提供学术交流平台。


黄永刚院士作报告

“作报告等同于讲故事,要能吸引人,不能只让内行清楚,还得能让外行听明白”,黄永刚院士以“如何作个好报告”为开场,先介绍了柔性电子器件力学的研究背景,以及他本人介入这一领域中的过程。接着黄永刚院士详细介绍了其课题组及其合作者研发三代硅基可延展电子器件的历程。第一代可延展器件由PDMS预拉伸作为软基体,将单晶硅通过转印移植到软基体上,然后软基体恢复原状,硅片产生屈曲,这类器件可承受最大拉伸可达20%,远大于硅的破坏应变2%。该工作在《Science》杂志上发表后,在学术界引起较大轰动。但是工业界没有采用这个方案,因为可延展器件要想贴在人体表面应用,至少需要承受30%的拉伸。为此,黄永刚课题组及其合作者继续研发第二代可延展器件,他们采用屈曲的导线来增大器件的延展性,拉伸可达100%以上,并可用于非常复杂表面的贴合。然而,屈曲的导线浪费了较大空间,降低了电子器件的致密性,仍然不能为工业界采纳。在第三代可延展器件中,黄永刚课题组及其合作者基于力学中分形的概念,将导线做成多级屈曲的构型,既增强了延展性,又提高了致密性,这一方案最终被包括欧莱雅等多家大公司采用,已推出新产品并进入市场。黄永刚课题组的这些工作自2006年以来在《Science》和《Nature》上发表了10多篇高水平论文,在学术界和工业界形成了广泛的影响。


报告吸引了众多师生到场

讲座最后,黄永刚院士与同学们分享了攻读研究生的心得体会,他认为研究生阶段最重要的是打下牢固的基础,在完成课题的同时,要多学基础知识,这是一个“磨刀”的过程,只有刀磨得足够锋利,才有可能在需要的时候用得上,实现新的突破。


段慧玲教授向黄永刚院士颁发“周培源讲座”纪念奖牌


讲座结束后合影留念

讲座结束后,在场师生向黄永刚院士提问,就报告内容进行了热烈的交流和讨论。最后,力学与工程科学系系主任段慧玲教授向黄永刚院士颁发了 “周培源讲座”特别定制的纪念品,表示纪念和谢意。 “周培源讲座”圆满拉下帷幕。

 

报告人简介:

黄永刚教授1984年获北京大学学士学位,1990年获哈佛大学博士学位,是美国工程院院士和欧洲科学与艺术院院士。黄永刚教授是中国大陆固体力学领域文章被引率最高的学者,是美国固体力学领域75岁以下科学院/工程院院士中文章引用率最高的学者,也是二十年来(1998-2017)全世界固体力学领域文章引用率最高的学者。